JP2002169508A - プラズマアドレス表示装置の駆動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＡＣ放電型のプラズマアドレス表示装置にお
いて、輝度やコントラストを低下することなく誤放電を
抑制する。 【解決手段】 列状の信号電極を備えた表示セルと、露
出電極及び誘電体で覆われた被覆電極を有する行状の放
電チャンネルを備えたプラズマセルとが重ね合わされて
なるプラズマアドレス表示装置の駆動方法である。各放
電チャンネルの放電に負のパルス電圧を用いた場合、表
示セルの信号電極に印加されるデータ電位が正の時には
露出電極による放電とし、負の時には被覆電極による放
電とする。各放電チャンネルの放電に正のパルス電圧を
用いた場合、表示セルの信号電極に印加されるデータ電
位が正の時には被覆電極による放電とし、負の時には露
出電極による放電とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマ放電を用
いたフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）に関し、よ
り詳しくは、表示セルとプラズマセルとを重ね合わせた
構造を有するプラズマアドレス表示装置の駆動方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】プラズマアドレス表示装置は、例えば特
開平４−２６５９３１号公報に開示されており、表示セ
ル、プラズマセル、及び両者の間に介在する共通の中間
シートからなるフラットパネル構造を有する。

【０００３】プラズマセルは、中間シートとその下側に
接合されるガラス基板との間の空隙として構成されてお
り、放電チャンネルに対応して隔壁で区切られた空隙に
は、放電可能な気体が封入されている。また、下側のガ
ラス基板の内表面には、ストライプ状の放電電極が形成
されており、ＤＣ駆動型の場合、これらの放電電極は各
々アノード及びカソードとして機能する。

【０００４】一方、表示セルには、例えば液晶セルが用
いられ、透明な上側のガラス基板を有し、上記中間シー
トのプラズマセルとは反対側に配されている。

【０００５】そして、上記上側のガラス基板の内表面に
は、上記放電チャンネルと直交する信号電極が形成され
ており、この信号電極と放電チャネルの交差部がマトリ
クス状の画素部として機能する。

【０００６】係る構成を有するプラズマアドレス表示装
置では、プラズマ放電が行なわれる行状の放電チャネル
を線順次で切り換え走査するとともに、この走査に同期
して表示セル側の列状信号電極に画像信号を印加するこ
とにより表示駆動が行なわれる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したプ
ラズマアドレス液晶表示装置においては、通常、ＤＣプ
ラズマ放電によって生成されたイオンや電子が、中間シ
ートである誘電体シートの下面（プラズマセル側の面）
をチャージアップすることでデータ電圧の書き込みが行
われる。

【０００８】しかしながら、このようにＤＣプラズマ放
電によって書き込みが行われるものにあっては、プラズ
マ電極（アノード電極、カソード電極）の表面状態、放
電電流による電圧降下、構造上のばらつき、データ電極
電位等の影響で、原理的に放電チャネル全域で均一な放
電電流密度を得ることが難しく、画面全域で安定な表示
を得ることが困難である。

【０００９】例えば、ＤＣプラズマ放電によれば、放電
発生部分は正帰還によって、一層放電し易くなるため、
放電の局在化が発生する。また、放電電流による電圧降
下によって、放電が部分的に起こり難くなる。また、デ
ータ電圧が放電駆動電圧としてのカソード電圧とアノー
ド電位（基準電位）に対して同じ極性となる場合には、
放電チャネル内の電界が弱くなって放電が抑制される。

【００１０】さらに、アノード電極及びカソード電極
は、何ら覆われておらず剥き出しであるため、例えばプ
ラズマ放電によって生成されたイオンや電子によってス
パッタされる虞れがあるとともに、スパッタされた金属
が飛び散り、誘電体シートあるいは基板に付着すること
から、透過率の低下が生ずる。

【００１１】このような状況から、本願出願人は、先
に、基準電極（露出電極）に対応した平行な隔壁によっ
て互いに区切られそれぞれに誘電体に覆われプラズマ放
電を行う放電電極（被覆電極）が設けられた放電チャン
ネルを複数備えた構造のＡＣ放電型のプラズマアドレス
表示装置を提案している。

【００１２】上記ＡＣ放電型のプラズマアドレス表示装
置では、放電電極が誘電体によって覆われているため、
径時変化が少なく、安定な画像表示が実現される。

【００１３】ここで、上記のような露出電極と被覆電極
を有するＡＣ放電型のプラズマアドレス表示装置におい
ては、通常、被覆電極を走査して放電させ、露出電極は
共通に接続し、負の電圧を印加する駆動を行うことによ
り液晶への書き込みを行っている。

【００１４】しかしながら、このような駆動方法を採用
した場合、次のような問題が生ずる虞れがある。

【００１５】すなわち、ＡＣ放電型のプラズマアドレス
表示装置において、各放電チャンネルの一対の放電電極
のうちの一方の電極に負のパルスを印加して放電を行う
と、放電後に正の壁電位が形成される。この放電の際
に、表示セルの信号電極を正電位とし、その後、信号電
極電位をゼロに戻すと、中間シートである誘電体シート
の下面には負の壁電位が形成され、表示セル（液晶セ
ル）への書き込み電圧として保持される。

【００１６】このとき、表示セルの信号電極を負電位と
すると、放電電極上の壁電位（正）と誘電体シート下面
の電位（負）の間に大きな電圧が発生する。

【００１７】このようなメカニズムにより、書き込み放
電以降の非選択時に放電（いわゆる誤放電）が起こる可
能性がある。

【００１８】誤放電が発生した場合、異常なデータの書
き込みが起こり、画像を大きく乱すことになる。

【００１９】上記のような誤放電を抑制するための手法
としては、表示セルの信号電極の電位を下げることが挙
げられるが、この場合には画像の輝度やコントラストが
低下するという問題が生ずる。

【００２０】本発明は、かかる不都合を解消することを
目的に提案されたものであり、画像の輝度やコントラス
トを低下することなく誤放電を確実に抑制し得るプラズ
マアドレス表示装置の駆動方法を提供することを目的と
する。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明は、列状の信号電極を備えた表示セルと、
露出電極及び誘電体で覆われた被覆電極を有する行状の
放電チャンネルを備えたプラズマセルとが重ね合わされ
てなるプラズマアドレス表示装置を駆動するに際し、各
放電チャンネルの放電に負のパルス電圧を用い、上記表
示セルの信号電極に印加されるデータ電位が正の時には
露出電極による放電とし、負の時には被覆電極による放
電とすること、あるいは、各放電チャンネルの放電に正
のパルス電圧を用い、上記表示セルの信号電極に印加さ
れるデータ電位が正の時には被覆電極による放電とし、
負の時には露出電極による放電とすることを特徴とす
る。

【００２２】ＡＣ放電型のプラズマアドレス表示装置で
は、１つの放電チャンネル内に被覆電極と露出電極が存
在する。

【００２３】ここで、これら被覆電極と露出電極に交互
にパルスを加えてＡＣ放電を行うと、放電終了後、被覆
電極上には正負の壁電位が交互に形成される。

【００２４】そこで、表示セルの信号電極の極性に合わ
せて、露出電極／被覆電極への駆動順を制御することに
より、誤放電が抑制される。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を適用したプラズマ
アドレス表示装置の駆動方法について、図面を参照しな
がら詳細に説明する。

【００２６】プラズマアドレス表示装置は、図１に示す
ように、表示セルに相当する液晶セルＬＣとこれを駆動
するプラズマセルＰＣとを誘電シート１を介して重ね合
わせた構造を有しており、プラズマセルＰＣの背面側に
はバックライト２が配置されている。

【００２７】液晶セルＬＣは、フロントプレート３と上
記誘電シート１とにより構成されており、フロントプレ
ート３の前面には偏光板４が、内面側にはストライプ状
のカラーフィルター５及び透明電極（信号電極）６が形
成されている。

【００２８】そして、これらフロントプレート３と誘電
シート１に挟まれる空間に液晶材料が注入され、液晶層
７が形成されている。

【００２９】一方、プラズマセルＰＣは、バックプレー
ト８と誘電シート１とで構成されており、上記液晶セル
ＬＣの信号電極である透明電極６と直交する方向に隔壁
（リブ）９が形成され、これらバックプレート８と誘電
シート１との間の放電空間が各放電チャンネルに区切ら
れている。

【００３０】上記バックプレート８の背面側には、上記
フロントプレート３と同様、偏光板１０が設けられ、内
面側には放電のための電極が設けられている。この放電
のための電極としては、隔壁９の直下に配される露出電
極（第１の放電電極）１１と透明誘電体層１３により被
覆された被覆電極（第２の放電電極）１２が挙げられ、
これらが互いに平行に形成されている。

【００３１】図２は、各プラズマセルにおける電極構成
を示すものである。被覆電極１２は、バックプレート８
上に直接形成されており、その表面は上記の通り透明誘
電体層１３により覆われている。また、被覆電極１２上
には、電気抵抗の低減を目的として幅狭なバス電極１４
が重なり合うように形成されている。露出電極１１は、
上記透明誘電体層１３上に上記隔壁９と挟まれる形で形
成されており、その両端縁が放電チャンネル内に露出し
ている。

【００３２】上記被覆電極１２は、例えばＩＴＯ等の透
明導電材料により、約１５０ｎｍの厚さを有して形成さ
れている。

【００３３】また、バス電極１４は、例えばクロム−銅
−クロム（Ｃｒ−Ｃｕ−Ｃｒ）の積層構造となってい
る。クロム層は、約１００ｎｍ、銅層は、１μｍ乃至２
μｍの厚さである。

【００３４】ここで、放電電極（被覆電極１２＋バス電
極１４）の電気抵抗値（電極抵抗）は、バス電極１４を
構成する銅層の厚さで決まるといってよい。放電特性の
上からは、放電電極の電極抵抗は低いほど望ましいが、
プロセス上の制約、すなわち、銅のスパッタプロセスの
時間、銅を厚膜にした場合のバックプレート８の反りの
発生量等により決定される。

【００３５】放電電極の電気抵抗値が高くなると、電極
容量と電極抵抗で決まる時定数が大きくなり、また、放
電電流による電圧降下のため電極取り出し部から離れる
ほど外部からの印加電圧を高く設定する必要が生じてく
る。したがって、放電電極の電気抵抗値が高い場合に
は、駆動電圧ムラが起こり易くなる。

【００３６】バス電極１４は、不透明な材料により形成
されるため、その幅や位置については、光学的見地から
の制約が生じる。バス電極１４の部分は、開口率を下げ
ることになるからである。

【００３７】図３は、バス電極１４を開口部ではない隔
壁９下に配し、開口率を高めた構造を示すものである。
バス電極１４を隔壁９直下に配することにより、開口率
（透過率）を高めることができ、省電力化に寄与するこ
とができる。

【００３８】上記のように透明誘電体層１３が存在する
場合の放電は、いわゆるＡＣ放電となるため、ギャップ
電圧が放電開始電圧を上回り放電が始まると、透明誘電
体層１３の容量を放電電流で充電することになる。この
充電が終わると、自動的に放電が終了する。

【００３９】上記構成のプラズマアドレス表示装置にお
ける駆動例を図４に示す。

【００４０】繰り返し行われる定常状態の放電におい
て、被覆電極１２上の透明誘電体層１３の表面には、正
もしくは負の壁電位が存在する。

【００４１】先ず、壁電位が負の場合、被覆電極１２に
負のパルスを印加して放電チャンネル内に放電を起こ
す。放電終了後、被覆電極１２上の壁電位は正となる。

【００４２】この放電時の液晶書き込みではデータ電位
として負の電位を用いる。すなわち、液晶セルＬＣの信
号電極である透明電極６へ負の電位を印加する。

【００４３】すると、その後の誘電シート１の下面電位
の変動は、正にシフトするため、誤放電を抑制する電位
配置となる。

【００４４】次のフレームでは、上記被覆電極１２上の
壁電位は、前述の通り、正となっている。

【００４５】そこで、今度は露出電極１１に負のパルス
を印加して放電チャンネル内に放電を起こす。

【００４６】この放電時の液晶書き込みでは正の電位を
用いる。すなわち、液晶セルＬＣの信号電極である透明
電極６へ正の電位を印加する。

【００４７】すると、その後の誘電シート１の下面電位
の変動は、負にシフトするため、やはり誤放電を抑制す
る電位配置となる。

【００４８】以上のように、２フレームを１セットとし
て上記駆動方法による放電を繰り返すことにより、誤放
電を確実に抑制することができる。液晶の駆動はフレー
ム毎に極性を入れ替えるのが一般的であり、本駆動方法
と適合性が良い。

【００４９】なお、以上は放電の駆動パルスに負のパル
スを用いる場合の例であるが、正のパルスを用いる場合
にも同様である。ただし、この場合には、データ電位が
正の時には被覆電極による放電とし、負の時には露出電
極による放電とする。

【００５０】次に、本発明の駆動方法によるＰＡＬＣ
（プラズマアドレス液晶表示装置）の動作例について説
明する。

【００５１】動作実験に用いたのは、図１に示す構造の
ＰＡＬＣパネルである。放電ガスは、Ｘｅ１００％、８
ｋＰａとした。

【００５２】このＰＡＬＣパネルを図５に示す放電パル
スによって駆動し、誤放電の様子を観察した。

【００５３】誤放電対策を施していない駆動において
は、液晶データ電圧±７０Ｖ程度から誤放電が発生し、
異常な電位が書き込まれるために黒表示がなされず、グ
レー表示となっている。

【００５４】一方、誤放電対策を施した駆動（本発明方
法による駆動）では、液晶データ電圧±１１０Ｖにおい
ても誤放電の発生はなく、十分な黒表示がなされてい
る。

【００５５】なお、上記の駆動例では、１フレームにつ
き１回の放電としているが、書き込みを安定化させるた
めに複数回の放電を行うことも可能である。その場合、
１フレームにつき１チャンネル内で奇数回の放電を行う
ことで壁電位の極性を制御する必要がある。

【００５６】以上、本発明の駆動方法について説明して
きたが、本発明がこれらの例に限定されるものでないこ
とは言うまでもなく、本願の要旨を逸脱しない範囲で種
々の変更が可能である。

【００５７】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明によれば、誤放電を確実に抑制することができ、異常
書き込みによる画質の劣化を防止することが可能であ
る。

【００５８】また、例えば液晶データ電圧を高くするこ
とができ、画像のコントラストを高くすることができ
る。

【００５９】さらに、いわゆるノーマリーブラックの液
晶配向の場合、輝度を高くすることができる。逆に、同
輝度を得るためのバックライトの輝度を下げることがで
き、省電力化が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】プラズマアドレス表示装置の概略構成を一部破
断して示す斜視図である。

【図２】各放電チャンネルにおける電極構造の一例を示
す概略断面図である。

【図３】各放電チャンネルにおける電極構造の他の例を
示す概略断面図である。

【図４】駆動波形の一例を示す波形図である。

【図５】ＰＡＬＣの動作実験の際の駆動波形を示す波形
図である。

【符号の説明】

１ 誘電シート、６ 透明電極（信号電極）、７ 液晶
層、９ 隔壁、１１ 露出電極、１２ 被覆電極、１３
透明誘電体層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｇ 3/36 Ｇ０９Ｇ 3/28 Ｊ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 列状の信号電極を備えた表示セルと、露
   出電極及び誘電体で覆われた被覆電極を有する行状の放
   電チャンネルを備えたプラズマセルとが重ね合わされて
   なるプラズマアドレス表示装置を駆動するに際し、 各放電チャンネルの放電に負のパルス電圧を用い、上記
   表示セルの信号電極に印加されるデータ電位が正の時に
   は露出電極による放電とし、負の時には被覆電極による
   放電とすることを特徴とするプラズマアドレス表示装置
   の駆動方法。
2. 【請求項２】 各放電チャンネル毎に１フレーム当たり
   奇数回の放電を行うことを特徴とする請求項１記載のプ
   ラズマアドレス表示装置の駆動方法。
3. 【請求項３】 列状の信号電極を備えた表示セルと、露
   出電極及び誘電体で覆われた被覆電極を有する行状の放
   電チャンネルを備えたプラズマセルとが重ね合わされて
   なるプラズマアドレス表示装置を駆動するに際し、 各放電チャンネルの放電に正のパルス電圧を用い、上記
   表示セルの信号電極に印加されるデータ電位が正の時に
   は被覆電極による放電とし、負の時には露出電極による
   放電とすることを特徴とするプラズマアドレス表示装置
   の駆動方法。
4. 【請求項４】 各放電チャンネル毎に１フレーム当たり
   奇数回の放電を行うことを特徴とする請求項３記載のプ
   ラズマアドレス表示装置の駆動方法。